ارزیابی شاخص مکانیکی لایه‌های کاندید شکافت هیدرولیکی با استفاده از فیزیک‌ سنگ

ارزیابی خواص مکانیکی سنگ‌های مخزن معیار بسیار مهمی در تعیین نقاط مناسب برای اجرای عملیات شکافت هیدرولیکی است. در این ‌بین، مدول یانگ و نسبت پواسون دو پارامتر مکانیکی هستند که شکنندگی لایه‌های سنگ را کنترل می‌کنند. این دو پارامتر را می‌توان با انجام آزمایش بر روی نمونه‌های سنگ در شرایط مختلف آزمایشگاهی (روش استاتیک) و یا با استفاده از داده‌های لاگ صوتی و چگالی (روش دینامیک) محاسبه کرد. محاسبۀ مدول‌های کشسان دینامیک به داده‌های سرعت موج ‌برشی نیاز دارد که علی ‌رغم اهمیت زیاد، به دلیل محدودیت و هزینۀ بالای اندازه‌گیری، صرفاً در تعداد اندکی از چاه‌های میدان اندازه‌گیری می‌شود. در این مطالعه، با توجه به عدم وجود سرعت موج‌ برشی در چاه مورد نظر ابتدا به کمک یک مدل فیزیک سنگ کربناته مدول‌های بالک و برشی سنگ تخمین زده‌ شده و سپس با محاسبۀ نسبت پواسون و مدول یانگ دینامیک و استفاده از رابطۀ آزمایشگاهی برای تبدیل این مدول‌ها به حالت استاتیک، شاخص شکنندگی تعیین و با در نظرگیری پارامترهای مخزنی موثر، لایه‌های کاندید برای انجام عملیات شکافت هیدرولیکی شناسایی و اولویت‌بندی شد.

evaluation of the mechanical index of hydraulic fracturing candidate layers using rock physics

evaluation of the mechanical properties of reservoir rocks is an essential criterion in determining suitable points for hydraulic fracturing operations. meanwhile, young›s modulus and poisson›s ratio are two mechanical parameters controlling rock layers› brittleness. these two parameters can be calculated by performing tests on rock samples in different laboratory conditions (static method) or using sonic and density log data (dynamic method). the calculation of dynamic elastic moduli requires shear wave velocity data, which, despite its great importance, is only measured in a small number of wells in the field due to the limitation and high cost of measurement. in this study, due to the lack of shear wave velocity in the well in question, the bulk and shear moduli of the rock were estimated with the help of a carbonate rock physics model. then, by calculating poisson›s ratio and young›s dynamic modulus and using the laboratory relationship to convert these moduli into the static state, the brittleness index was determined, and considering the effective reservoir parameters, the candidate layers for hydraulic fracturing operations were identified and prioritized.